Однородная структура Советский патент 1988 года по МПК G06F7/00 

:&

4ib

СП

Фиг Л

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и предназначено для реализации произвольных логических функций, заданных в бази- се И, ИЛИ, НЕ при условии равной доступности прямых и инверсных выходов источников информации.

Цель изобретения - повышение надежности однородной структуры за счет самоконтроля.

На фиг. 1 изображена функциональная схема однородной структуры; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие ер работу.

Однородная структура содержит матрицу трехвходовых мажоритарных эле1

11

1

п

триггер

элемента ЗАПРЕТ 3-5, элемент

х , т |0

1444745.2

но, на контрольном выходе 13 структуры формируется сигнал логического OV Определение наличия дефектов в мажоритарном элементе 1,, -1 матрицы- осуществляется в паузе между тактовыми импульсами. После окончания тактового импульса подача информационно-настроечных сигналов через элементы И 9 группы на третьи, входы мажорик ращается.

Пусть пр едьщущим тактовым импульсом триггер 2 был установлен в единичное состояние. Тогда на выходе элемента ЗАПРЕТ 3 и на входе элемента Р1ПИ 7 формируется сигнал логической 1, поступающий на первые входы мажоритарных элементов первой строки

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и предназначено для реализации произвольных логических функций, заданных в базисе И, ИЛИ, НЕ при условии равной доступности прямых и инверсных ; выходов источников информации. Целью изобретения является повышение надежности за счет обеспечения самоконтроля однородной структуры в процессе функционирования. Однородная структура содержит матрицу трехвходовых мажоритарных элементов лш триггер 2, три элемента ЗАПРЕТ 3-5, элемент СЛОЖЕНИЕ ПО МОДУЛЮ ДВА 6, элемент ИЛИ 7, группу элементов ИЛИ 8, группу элементов И 9, тактовьй вход 10 структуры, группу входов 11 структуры, информационный выход 12 структуры, контрольный выход 13 структуры. Устройство работает в двух режимах. С приходом тактового импульса производится вычисление логической функции, опре- g депяемое информацией на входах устройства. В промежутках между тактовыми импульсами осуществляется самоконтроль устройства. 2 ил. (Л

СЛОЖЕНИЕ ПО МОДУЛЮ ДВА 6, элемент ИЛИ 20 и вторые входы мажоритарных элемен7, группу элементов ИЛИ 8, группу элементов И 9 тактовый вход 10 структуры, группу входов 11 структуры, информационный выход 12 структуры и ко трольньй выход 13 структуры.

Однородная структура работает следующим образом.

Тактовые импульсы поступают на тактовый вход 10 однородной структу- ры (фиг. 2а). Пусть триггер 2 изменяет свое состояние по переднему фронту входного импульса (на фиг. 26 показано изменение сигнала на прямом выходе триггера 2, который до при- хода первого тактового импульса бьш состоянии логического О). Во время действия тактового импульса на вькоде элемента ЗАПРЕТ 3 (фиг. 2в) и соответственно на первых входах мажо ритарных элементов первой строки матрицы присутствует сигнал логического О, а на выходе элемента ИЛИ 7 (фиг. 2г) и на вторьгх входах мажоритарных элементов первого столбца матрицы - сигнал логической 1. Наличие сигнала логической на тактовом входе 10 структуры разрешает прохождение информации с группы входов 11 структуры через элементы И 9 группы и элементы ИЛИ 8 группы на третьи входы мажоритарных элементов 1 -1 fri матрицы. Производится вычисление логической функции, в результате которого на информационном выходе 12 структуры формируется сигнал соответствующий ее значению. При это на выходе элемента ЗАПРЕТ 4 (фиг. 2д и элемента ЗАПРЕТ 5 и, следователь

5

0 0

5

0

5

тов первого столбца матрицы соответственно. Сигнал логического О с ин- .верс ного выхода триггера 2 через элемент ЗАПРЕТ 4 и элементы ИЛИ 8 группы подается на третьи входы мажоритарных элементов 1, матрицы. Если в матрице нет мажоритарных элементов, имеющих дефект Константа О, то с выхода элемента 1 „ на вход элемента СЛОЖЕНИЕ ПО МОДУЛЮ ДВА 6 поступает сигнал логической 1, на другой вход которого поступает сигнал с выхода элемента ЗАПРЕТ 3. В резуль- ;тате на выходы эл емента ЗАПРЕТ 5, а следовательно, на контрольном выходе 13 структуры будет сформирован сигнал логического О. При наличии в матрице хотя бы одного мажоритарного элемента с дефектом Константа О на выходе элемента СЛОЖЕНИЕ ПО МОДУЛЮ ДВА 6 формируется сигнал логической 1, который через элемент ЗАПРЕТ 5 передается на контрольный выход 13 структуры, свидетельствующий об ошибке в структуре.

Следующий тактовый импульс, во время действия которого производится вычисление логической функции (как было показано выше), переводит триггер 2 в нулевое состояние. При этом после окончания действия тактового импульса на выходе элемента ЗАПРЕТ 3 и на выходе элемента ИЛИ 7 формируется сигнал логического О, подаваемый на первые входы мажоритарных элементов первой строки и вторые входы мажоритарных элементов первого столбца матрицы соответственно. Сигнал 1 с инверсного выхода триггера 2 через

3-l

элемент ЗАПРЕТ 4 и элементы ИЛИ 8 группы поступает на третьи входы мажоритарных элементов 1, ,„ матрицы

При отсутствии в матрице мажоритарных элементов, имеющих дефект Константа 1 с вькода элемента на выход элемента СЛОЖЕНИЕ ПО МОДУЛЮ ДВА 6 формируется сигнал логического О, который через элемент ЗАПРЕТ 5 передается на контрольный выход 13 структуры. В противном случае на контрольном выходе 13 структуры будет сформирован единичный сигнал. При поступлении следую1цих тактовых импуль- сов цикл повторится.

Таким образом, однородная структура обеспечивает постоянный самоконт- роль в процессе функционирования, об- наруживая возникающие дефекты типа Константа О ,и Константа 1,,

Формула изобретения

Однородная структура, содержащая .матрицу трехвходовых мажоритарных элементов из m строк и п столбцов, причем в каждом тсолбце матри.цы первый вход i-ro мажоритарного элемента соединен с выходом (i-1)-го мажоритарного элемента (,т), в каждой строке матрицы второй вход мажоритарного элемента соединен с выходом (J-1)-го мажоритарного элемента (j 2,п), выход п-го мажоритарного элемента т-й строки матрицы соединен с информационным выходом структуры, отличающаяся тем,что, с целью повышения надежности за счет

5

о

5

0

5

0

745

обеспечения самоконтроля, она содержит триггер, три элемента ЗАПРЕТ, элемент СЛОЖЕНИЕ ПО МОДУЛЮ ДВА, элемент ИЛИ, группу элементов ИЛИ и группу элементов И, причем тактовьй вход структуры соединен со счетным входом триггера, с первыми входами элементов И группы, с первыми входами первого и второго элементов ЗАПРЕТ, с первым входом элемента ИЛИ и с . первым входом третьего элемента ЗАПРЕТ, выход которого соединен с первыми входами мажоритарных элементов первой строки матрицы, с вторым входом элемента ИЛИ и с первым входом элемента СЛОЖЕНИЕ ПО МОДУЛЮ ДВА, выходы элементов И группы соединены с первыми входами соответствующих элементов ИЛИ группы, прямой выход триггера соединен с вторым входом третьего элемента ЗАПРЕТ, выход элемента

. ИЛИ соединен с вторыми входами мажоритарных элементов первого столбца матрицы, входы группы структуры соединены с вторыми входами соответствующих элементов И группы, инверсный выход триггера соединен с вторым входом второго элемента ЗАПРЕТ, выход которого соединен с вторыми входами элементов ИЛИ группы, выходы которых соединены с третьими входами соответствующих мажоритарных элементов матрицы, выход п-го мажоритарного элемента т-й строки матрицы соединен е вторым входом элемента СЛОЖЕНИЕ ПО МОДУЛЮ ДВА, выход которого . соединен с вторым входом первого элемента ЗАПРЕТ,, выход которого является контрольным выходом структуры.

Фае. 2